本文翻译自 zkLend 白皮书,涵盖 zkLend 协议的设计背景、功能模块以及面向机构与 DeFi 用户的双重服务模式。文章深入探讨 zkLend 如何结合 Starknet 的 zk-rollup 技术实现高效、安全的借贷服务,同时分析了以太坊在去中心化和安全性方面的优势。
自2021年的“DeFi之夏”和“NFT热潮”以来,区块链领域出现了两个关键现象。DeFi Summer引发了多个L1和L2链的爆发,这主要是为了解决以太坊的可扩展性问题。可以观察到,以太坊的主导地位逐渐下降:2021年初,DeFi总锁仓价值中以太坊占比97%,但在2022年1月下降到63%,2023年1月进一步降至58%。
各种替代L1和L2链的出现,满足了市场对于更低成本、更高速度的区块链基础设施的需求,而这些是以太坊无法在现阶段提供的。然而,这些替代链缺乏模块化,并且在速度和可扩展性上牺牲了去中心化和安全性。
下表快速比较了以太坊和其他替代网络,可以看到,以太坊在去中心化、安全性和透明度方面表现优越:
平均成本: 每笔交易的平均Gas费用,转换成本地代币单位并以美元计价。以太坊的交易费用比其他网络更高。 平均区块时间: 完成一个区块所需的平均时间。以太坊的速度比其他网络更慢。 节点/验证者数量: 每条链的节点和验证者数量。节点数量越多,意味着故障安全性越高,所有节点同时失败的可能性越低。此外,节点数量越多,攻击安全性越高:恶意攻击者攻击节点的成本也更高。以太坊的节点数量超过其他网络。 验证者要求: 参与区块链共识所需的硬件和质押要求,这体现了验证者进入共识机制的门槛。在理论上,较低的验证者要求意味着更高的串谋安全性,因为系统的验证者门槛较低,验证者更容易加入系统,内部人士要为一己私利而作恶的难度会更大。以太坊的验证者要求是最低的。 公募分配: 初始代币销售中分配给公募的比例。在PoS(权益证明)区块链中,原生代币不仅用于质押以确保共识安全,还用于链上治理。较高的公募比例意味着底层区块链的权力集中度更低,从而提供更高的串谋安全性,因为要协调更多的参与者实施恶意行动会更加困难。以太坊的公募分配比例最高。
其次,尽管 2021 年是 DeFi 采用的里程碑式一年,但与传统金融(TradFi)的市场规模和基础设施相比,DeFi 的市值仍然微不足道。例如,DeFi 的总市值仅为 1450 亿美元,而全球股票市场的总市值超过 100 万亿美元。即使全球 100 家最大银行管理资产的 1% 投资于 DeFi,这也将为该行业带来 1 万亿美元 的资本。
随着 TradFi 机构逐渐进入 DeFi 领域,这里存在巨大的发展潜力。据 Chainalysis 报告,目前 60% 的 DeFi 交易由“大型机构”完成,其中“大型机构”被定义为交易金额超过 1000 万美元。除了更快的交易速度、更低的交易成本和交易确定性外,DeFi 还可以在以下方面提供具有竞争力的解决方案:
与此同时,机构对 DeFi 的认知能力正在不断提高:今年有报告显示,约 30% 的加密对冲基金 使用去中心化交易所(DEX),其中 Uniswap 是首选;法国兴业银行(Societe Generale)甚至使用代币化债券作为抵押物借出了 2000 万 DAI。
这背后有两个核心论点:
zkLend 是构建在 Starknet 上的货币市场协议,结合了 zk-rollup 的可扩展性、卓越的交易速度和成本节约,并继承了以太坊的安全性。
zkLend 核心提供双重服务:面向 DeFi 用户的无许可服务(“zkLend”),以及面向机构客户的合规许可解决方案(“zkLend Institutional”)。
总体而言,zkLend 允许用户存入资产以赚取收益,同时可将这些资产用作抵押品借入其他数字资产。zkLend Institutional 提供类似功能,但借贷活动仅限已通过协议 KYC/KYB 认证的许可用户访问。因此,这两款产品将独立运行,分别拥有独立的资金池和治理机制。
目前只面向DeFi用户。
用户可以将资产存入资产池,为每个流动性池提供资金。作为回报,用户将收到 zToken,代表其在池中存入的份额。随着时间推移,zToken 的兑换率将根据存款期间累积的利息进行调整。
由于借款人支付的融资成本,池内的总资产将逐渐增加。用户可以随时存入任意金额的资产,且没有提取的锁定期。
用户可以将存入的资产用作抵押,从各个流动性池中借入资产。每种资产的借款融资成本取决于资产特定的利率模型(详见第 3.2 节),该利率模型与市场供给和流动性池利用率相关。
用户的最大借款金额由其借款能力决定。如果用户超过借款能力,其头寸可能会被清算,以确保有足够资金进行偿还。
zkLend 通过符合 ERC20 标准的 zToken 将债务代币化。存款人存入资产后,会收到相应数量的 zToken。这些资产的每个存款都会对应一个特定的 zToken(例如:zUSDC、zUSDT、zETH、zwBTC 等),每个 zToken 的价值将与其对应的底层资产的当前兑换率挂钩,反映存款期间累积的本金和利息。
在协议的未来版本中,zToken 可用于构建衍生品,如债务义务、总回报互换和信用互换。此外,这些 zToken 未来也可能与其他协议实现进一步的组合性。
闪电贷允许开发者无需提供抵押即可借入任意可用资产,只要在同一区块交易内偿还所借资产即可。闪电贷通常用于 DeFi 中的复杂和时间敏感的金融交易,例如在去中心化交易所(DEX)上进行交易,或在不同 DeFi 协议之间进行套利。
然而,由于可用时间极短,这类交易伴随较高的风险。要执行闪电贷,用户需要构建一个合约,请求贷款、执行操作并在同一笔交易中偿还贷款本金及利息和/或费用。目前 zkLend 的闪电贷费用设定为借款金额的 0.09%。该功能也将在 zkLend Institutional 协议中向机构用户提供(适用时)。
zkLend 将通过抵押因子和借贷因子对资产进行分类。对于风险较高的资产,其调整后的抵押价值和借款能力将较低,以防止在价格剧烈波动和/或市场下行时对这些资产产生过大影响。
zkLend Institutional 是一款面向机构的借贷协议,主要服务对象包括风险投资基金、对冲基金、做市商和DAO等借款方,同时利用散户和机构资本作为资金提供方。
白名单层确保只有许可参与者才能从资金池中借款(在某些情况下也能存款)。每个许可借款方可以创建自己的借款池,并设定贷款条款及资金提供方的准入条件。
在借款方端,白名单流程通常包括以下几方面:
第三方运营商将负责尽职调查流程,而白名单借款方的最终决定将最初由 zkLend 管理团队做出,随后通过 DAO 审批完成。潜在借款方需自行完成所需的合规检查,提供相关材料,并为许可用户设定准入标准以参与借款池。
zkLend DAO 将决定 zkLend Institutional 市场实施中经监管批准和/或持牌的白名单管理者。评估白名单管理者适用性时需考虑多个因素,包括但不限于:
随着 zkLend Institutional 的发展,参与方和协议的职责和义务细节将进一步完善,以确保实施有效的风险控制、合规标准和监督。zkLend 将与金融和法律顾问密切合作。
机构准入流程包括链上与链下审查。链下部分涉及与业内知名服务提供商合作,进行背景调查和参考检查。链上部分包括与区块链服务提供商合作,进行钱包地址审批、链上风险评估、持续信用检查/监控及托管服务。
zkLend Institutional 提供“高触点”的客户参与模式。专职机构和合规团队将在准入之前与机构客户沟通,了解其产品需求和合规要求,提供准入指导,并与各 KYC 服务提供商、托管机构和白名单管理者协调,优化流程。
根据每个借款池的准入条件,获得白名单资格的机构(以及符合条件的散户)可以将资产存入对应的流动性池,为借款方提供可用资本。作为回报,存款方将收到代表其本金和累积利息的 zToken,代表其在池中的存款份额。
存款和提取可能会依据借款池及出借方要求适用特定条款。借款池的收益利率将根据以下因素有所不同:
zkLend Institutional 支持的资产范围将比 zkLend 更加有限,重点支持短期资产,如 USDC、USDT、DAI、ETH 和 wBTC。在借款方与出借方之间的私人借款场景中,我们愿意探索其他资产,前提是出借方了解并接受潜在的市场和流动性风险。
机构参与者可以从获得白名单资格的机构客户和散户用户处借款。借款利率和借款能力将根据借款池及以下因素而异:
若参与者的总借款量超过其借款能力,作为风险管理程序,系统将对其头寸进行清算,以保护协议免受系统性风险影响。
以下架构与实现内容特定于 zkLend 协议,关于 zkLend Institutional 的详细信息将稍后提供。
zToken 是用户将资产存入任一市场时生成的代币。每种存入的资产都会被其独立的 zToken 表示(如 zDAI、zETH、zwBTC),这些 zToken 代表了对底层流动性池的按比例所有权。每个生成的 zToken 的价值都会根据与底层资产的当前兑换率映射,并反映出存款期间的本金和累积利息。当用户想从流动性池中提取存款时,zToken 会被赎回并销毁。
1. 存款流程
用户将资产(例如 USDC)存入 zkLend 协议:存款利率将根据该资产的利率模型波动,并可能包括每个流动性池的额外激励措施。
系统按等值资产的价值铸造 zToken(例如 zUSDC)。
2. 抵押/借款(仅限 zkLend)
用户启用其 zToken(例如 zUSDC)作为抵押品。
zkLend 协议增加用户的借贷能力。
用户从 zkLend 协议借入资产(例如 wETH):借款利率将根据利率模型波动,并可能包括每个流动性池的额外激励措施。
zkLend 为用户发放 wETH:用户的借贷能力将随着资产发放而更新(减少)。
3. 还款流程
用户在 zkLend 平台归还所欠资产(例如 wETH)。
zkLend 更新用户信息:借入资产的记录;用户的借贷能力(增加)。
4. 赎回/提款流程
用户选择“提款”功能,并选定任意金额,最高可达账户允许的最大额度(具体取决于用户是否有未偿还的借款)。
zkLend 重新计算用户的借贷能力。
与 zUSDC 等值的 USDC 被释放给存款方。
注意:
如果用户存在未偿还的借款,提款金额需确保其资产组合的健康因子(Health Factor)保持在 1 以上。
如果用户希望提取全部抵押资产,建议用户先还清其借款余额。
利率模型决定了协议中每个资产市场的借贷利率(borrowing and lending interest rate)。zkLend 提供了一种动态利率模型,而 zkLend Institutional 可能会同时支持动态和固定利率模型,这将随着后续开发而确定。
在动态利率模型中,每个资产市场基于市场的利用率拥有独立的利率曲线。市场利用率的计算公式为:
利率模型采用简单的“双坡模式(two-sloped model)”,会定期评估和调整最优利用率,以更好地反映实际市场利用情况。具体来说,利用率是当前未偿贷款金额与特定流动性池的总资本供应的比值,每次新增存款或借款后,利用率都会被刷新。借贷双方的参与将为协议提供数据点,用于评估需求弹性的最佳表示。
每个资产池的利用率将设有一个特定的最优利用率(Uo)。利率曲线包含两段斜率:
公式如下:
定义:
目前,当两段斜率在 Uo 处相交时,存在一个“拐点”(不连续性)。为了更准确地激励流动性供需,zkLend 计划在后续迭代中基于实际利用率与利率关系的数据,将双坡模型改进为以下动态利率模型:
定义:
当利用率超过规定的市场均衡水平时,融资成本和存款利率都会提高。这在管理长尾资产(流动性低、市场规模小)的流动性池时尤为有效,因为长尾资产的最优利用率及其相关曲线系数需要同时考虑高利用率下以这些资产为抵押进行借贷的风险。
(当借贷池里借出去的钱占比太高,超出一个合理的平衡点时,借款的成本(利率)和存款的收益率都会增加。这样做的目的是为了吸引更多人存钱进来,增加池子的流动性,同时减少过度借款的风险。
对于长尾资产来说,这个机制特别重要。因为当这些资产的借贷比例(利用率)变高时,风险也会相应增加,比如它们价格波动大或者不太容易卖掉,所以需要更高的利率来平衡这种风险。)
为了确定 α 和 c 的系数,协议将使用基于历史流动性供需数据的回归模型,针对每个资产市场选择最具代表性的模型。例如:
示例:ETH的利率模型 https://app.zklend.com/asset/ETH
目前还是双坡模型
存款年化收益率(Deposit APY)是流动性提供者通过持有zToken在每个资金池中赚取的总利息收益的函数,但需要扣除一部分作为基金会的保留份额。其计算公式如下:
其中:
这个公式表示,在某个时间点,存款收益率取决于资金池的利用率、稳定借贷和浮动借贷的比例及其对应利率,同时扣除了协议预留的资产比例(储备金)。
用户的借贷能力(Borrowing Capacity)和可借金额会根据用户存入资产的分类和所借资产的抵押要求(贷款与价值比率,LTV)而有所不同。抵押价值(collateral value)表示每个市场中,用户存入金额能够借出的最大额度。一般而言,更波动、规模较小的资产因风险较高会有较低的抵押价值,而稳定、大市值的资产则更适合作为优质抵押品,其抵押价值也会较高。
用户的借贷能力计算公式如下:
zkLend 通过双向抵押方式优化风险管理:
在 Starknet 网络初期启动过程中,为了确保协议的清算机制在有限总流动性条件下能够平稳运行,协议可能会对每个资金池设置借贷上限以控制风险敞口。
此外,协议还设置了特定的“储备因子”(Reserve Factor),用于将部分累积的借贷利息收入分配为开发基金,以支持协议的持续发展。
当借款人的 健康因子(Health Factor) 降至 1 或更低时,清算流程将被触发。这表明其抵押资产的价值可能不足以覆盖其债务,从而对出借人和 zkLend 协议带来风险。
清算流程旨在激励外部参与者(清算人)主动监控 zkLend 的贷款组合,寻找健康因子低于 1 的借款,并积极偿还这些贷款,以确保协议的流动性安全和整体健康。
如果借款人未偿还贷款超过了其借款能力,该笔贷款将按市场价格被清算。与静态的关闭系数(Close Factor)不同,zkLend 实施了一个动态关闭系数,即清算人只能偿还超出借款能力的那部分贷款。
尽管每个借款人的清算门槛因其抵押资产和借入资产的类型不同而有所差异,但清算一般在以下情况下发生:
例如,借入资产价格大幅上涨,或抵押资产价格急剧下跌,都可能导致清算。当达到清算门槛时,任何 Starknet 地址(即清算人)都可以调用 liquidationCall() 合约代表借款人偿还债务,并获得清算奖励(Liquidation Bonus)。
清算奖励是在偿还后获得的抵押品上额外添加的一定百分比作为奖励。清算人只能偿还将借款人健康因子恢复至 1 所需的部分债务。这种机制确保在强制清算中不会过多削减抵押品,只有超出“风险调整后抵押价值”的债务部分会被清算和偿还。
这一机制提供了一种更加透明、去中心化和高效的方式来管理清算风险,从而维护协议的流动性和整体健康。
清算奖励:
价格预言机为协议获取链外数据,如代币价格,以便计算每个市场的抵押率,并在头寸波动超出用户借款能力时进行必要的清算。
协议将致力于整合去中心化的预言机提供商,如Pragma(已在Starknet主网上线)和Chainlink(已在Starknet测试网上线,预计2024年第一季度在主网上线)。
zkLend还将针对L1层(即Uniswap)上自动化市场制造者的时间加权平均价格(TWAP)设置偏差阈值,作为与Starknet预言机价格进行比较的合理性检查,并筛查来自自然市场波动的潜在价格操纵攻击。随着Starknet生态系统的日益成熟,zkLend可能会考虑采用更多种类的去中心化预言机,以进一步提高定价的可靠性。
zkLend 的原生加密安全的同质化协议代币(代号为 ZEND)是协议中分配治理和功能的可转让表示,设计为仅用作可互操作的实用代币。ZEND 将采用 ERC-20 标准,这是以太坊上同质化(可互换)代币的标准接口。
用户可以通过质押 ZEND 代币换取 stZEND(即质押的 ZEND)。当质押 ZEND 时,用户将收到等量的 stZEND 代币,代表对质押池中 ZEND 的权益。质押包括将 ZEND 和/或 ZEND LP 代币存入协议的安全模块中。安全模块旨在作为风险管理工具,缓冲短期冲击和流动性不足,这主要是由于极端资产价格波动、流动性挤压事件、预言机失效/效率低下以及清算风险导致的。安全模块最多可以使用 30% 的 stZEND 来弥补不足。
为激励用户积极参与质押并为协议提供风险支持,stZEND 的持有者可享受以下权益:
将 stZEND 转回 ZEND 的冷却期可能需要最多7天(自触发冷却期起),具体取决于用户质押的每周结算期的结束日期。然而,stZEND 的奖励将直接以 ZEND 的形式领取。
协议治理:
zkLend 将仅设置一种原生代币 ZEND,用于 zkLend 的单一治理结构,不包括 zkLend Institutional。stZEND 的持有者可以对与社区相关的事项进行投票。 社区提案的示例包括:
投票权仅限于对 zkLend 功能的投票,不赋予 ZEND 持有者对公司及其附属机构的运营和管理或资产处置的投票权,也不包括对这些实体董事会的选择权或发展方向的决定权。同时,ZEND 并不构成任何上述实体的股权或任何形式的集体投资计划;此安排并不意图形成任何形式的合资或合作伙伴关系。治理启动后,将不会有任何个人、法人实体或其他活跃的发起人、赞助者或关联方对 zkLend 保持单一控制权。
Bob 持有价值 150 美元的 ETH,并计划长期持有。Bob 可以通过将资产注入流动性池,作为流动性提供者赚取被动收益。
Bob 对 ETH 看涨,持有价值 150 美元的 ETH。他可以将这 150 美元的 ETH 作为抵押品,并获得 100 美元的 USDC 贷款。随后,Bob 可以用借来的 100 美元 USDC 购买更多 ETH。这样,Bob 持有价值 250 美元的 ETH 杠杆头寸,以捕捉 ETH 潜在增值。
与 Bob 不同,Alice 对 ETH 看跌。她持有 150 美元的 USDC,作为抵押借入价值 100 美元的 ETH。Alice 随后可以在市场上出售这 100 美元的 ETH,获得等量 USDC。如果 Alice 的预测正确,ETH 价格下跌 20%,她可以用 80 美元买回相同数量的 ETH,偿还贷款后保留扣除借贷成本和交易费用后的利润。
Alice 持有大量加密资产。在中心化或去中心化交易所出售资产可能会产生高额交易费用。为了避免重大滑点,Alice 使用加密资产作为抵押,借入稳定币贷款。这使得她无需变现加密资产即可自由使用资金,同时避免了高额交易费用。
利用闪电贷,Callister 可以将所有交易捆绑到一个事务中,从而节省交易费用。套利操作包括以下步骤:
Callister 可用 USDC 作为抵押在 zkLend 上借入 ETH。他可以将借入的 ETH 参与 DeFi 池,获得 Braavos 的质押收益提升。由于 zkLend 上 ETH 的借贷利率较低,Callister 可以从以下收益中获得差价:
Daphne 已经用一些加密资产作为抵押借出了贷款。她可以通过闪电贷更换抵押资产。例如,她使用 ETH 作为抵押借出了 USDC 贷款。Daphne 可以使用 USDC 闪电贷偿还贷款并取回抵押的 ETH,然后将 ETH 转换为其他资产,再用其作为抵押获得新的 USDC 贷款。
Daphne 使用 DAI 借贷,但 zkLend 上的 DAI 借贷利率大幅提高。她可以使用 DAI 闪电贷偿还贷款,然后以更低的利率借入另一种资产(如 ETH)。这样,原来的 DAI 借贷风险被转为 ETH 借贷风险。
如果 Daphne 预测 ETH 会在 DAI 解锁时升值,她可以再次使用贷款置换,将 ETH 贷款转换为 USDC 贷款,最后用 DAI 偿还 USDC 贷款以避免汇率损失。
通过闪电贷,Elliott 可以避免在抵押品价格下跌时被清算。他可以借入 USDC 闪电贷部分偿还贷款并解锁相应的抵押品,例如 ETH。然后 Elliott 可以将 ETH 换成 USDC 偿还闪电贷,同时保留剩余的头寸。
zkLend 可以为指定的协议提供无抵押贷款,使协议以更高效的利率获得循环信用额度,从而替代当前的流动性引导和流动性即服务模式。
已建立的机构(企业、基金、保险公司、家族办公室等)通常会将闲置现金存放在银行中,但这种方式的收益仅为 3-5% APY,同时面临通胀风险。这些机构可以考虑以 USDC 或其他数字资产的形式出借现金。此外,企业还可以利用借贷能力借入 ETH 并进行质押,从而获得 6-12% 的 APY。这种机制还允许灵活地根据风险偏好将资金存入不同风险和期限的池中。
与普通用户类似,寻求长期投资某资产(如以太坊)的机构投资者也可以利用其资产提供流动性,同时支持协议并通过贡献获得奖励。
超额抵押
持有大量加密资产的实体可以将其存入作为抵押品借贷。与普通用户类似,他们可以借入稳定币以杠杆化其头寸,或者借入其他资产以在公开市场上出售并建立空头头寸。借助 DeFi 的优势,这种交易将合规、自动化和透明,利率由相关方设定。
无抵押借贷
选择无抵押借贷的借款人可以通过 zkLend Institutional 实现。在借贷开始时,借款人需提交贷款请求,包括贷款期限和本金金额,借贷利率将由借款人决定。潜在的贷款方会评估借款人的尽职调查资料,并根据借款人的信用、贷款期限及提供的利率决定是否放贷。
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